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1.
以太湖流域上游南苕溪流域农业区竹林河岸带土壤为研究对象,采用乙炔抑制法研究不同外源硝态氮(NO3--N)添加量(模拟添加NO3--N浓度分别为0、5和10 mg·L-1的污水,分别用N0、N5和N10处理表示)对不同离水距离(0~3、3~6、6~12 m)、不同深度(0~10、10~20、20~40 cm)土壤反硝化速率的影响.结果表明,N0、N5和N10处理的土壤72 h内的反硝化速率均值分别为59.65、163.56和295.81μg·kg-1·h-1,不同处理间差异显著.N5和N10处理的土壤对外源NO3--N的脱氮率均值分别为0.45和0.51,且N5处理显著低于N10处理;土壤反硝化速率和对外源NO3--N脱氮率均随NO3--N添加量的增大而增加.土壤反硝化速率随离水距离的增加而降低,表层土壤的...  相似文献   

2.
采用序批式反应器-厌氧序批式反应器(SBR-ASBR)组合工艺处理常温低C/N比实际生活污水,通过调控SBR缺氧:好氧时间分别为80min:60min、120min:60min和150min:60min时,实现半亚硝化,将其出水直接泵入ASBR反应器中,考察不同进水NO2--N/NH4+-N和COD/NH4+-N对厌氧氨氧化耦合反硝化同步脱氮除碳的影响,并采用响应面法设计正交批次试验.结果表明:在NO2--N/NH4+-N为1.55,COD/NH4+-N为4.22时,出水NH4+-N、NO2--N和COD的浓度分别为2.79,0.47,38.37mg/L,其去除率分别高达87.56%,98.45%和62.69%.ΔNO2--N/ΔNH4+-N为2.23,生成的NO3--N的量比理论值小2.47mg/L,厌氧氨氧化和异养反硝化共同完成氮素去除,系统脱氮除碳性能最佳.当NO2--N/NH4+-N和COD/NH4+-N分别由0.84增加到1.55和3.24增加到4.22时,厌氧氨氧化和异养反硝化对脱氮贡献率分别由80.40%降至53.33%和19.60%增加到46.67%.NO2--N/NH4+-N和COD/NH4+-N对TN和COD去除的正交影响显著,均呈现正相关,R2分别为0.9243和0.9700.  相似文献   

3.
启动了单质硫自养反硝化反应器并研究其脱氮性能,通过血清瓶批式实验测定了污泥的反硝化活性,并采用扫描电镜和高通量测序手段揭示了系统内微生物群落结构特征.结果表明,SBR反应器进水NO3--N浓度为80mg/L,随水力停留时间由12h逐渐缩短为6h,反应器的自养脱氮性能逐渐增强,稳定期反应器的总无机氮去除率达99.1%,总无机氮去除负荷平均值为0.158kg N/(m3·d);SBR周期内NO2--N浓度最大值为13.3mg/L,NO3--N还原为NO2--N过程pH值由7.38降低至6.94,NO2--N还原为N2过程pH值基本不变;批式实验结果表明,硫自养反硝化和异养反硝化NO3--N去除速率分别为0.515,0.196kg N/(kg VSS·d),硫自养反硝化污泥NO2--N降解速率为0.117kg N/(kg VSS·d),污泥同时具有自养反硝化和异养反硝化活性;扫描电镜显示,污泥中存在大量的杆状细菌和球状菌;污泥中主要的硫反硝化细菌分别为ThiobacillusSulfurimonasThermomonas属,其相对丰度分别为14.5%、7.6%和6.0%.  相似文献   

4.
启动了单质硫自养反硝化反应器并研究其脱氮性能,通过血清瓶批式实验测定了污泥的反硝化活性,并采用扫描电镜和高通量测序手段揭示了系统内微生物群落结构特征.结果表明,SBR反应器进水NO3--N浓度为80mg/L,随水力停留时间由12h逐渐缩短为6h,反应器的自养脱氮性能逐渐增强,稳定期反应器的总无机氮去除率达99.1%,总无机氮去除负荷平均值为0.158kg N/(m3·d);SBR周期内NO2--N浓度最大值为13.3mg/L,NO3--N还原为NO2--N过程pH值由7.38降低至6.94,NO2--N还原为N2过程pH值基本不变;批式实验结果表明,硫自养反硝化和异养反硝化NO3--N去除速率分别为0.515,0.196kg N/(kg VSS·d),硫自养反硝化污泥NO2--N降解速率为0.117kg N/(kg VSS·d),污泥同时具有自养反硝化和异养反硝化活性;扫描电镜显示,污泥中存在大量的杆状细菌和球状菌;污泥中主要的硫反硝化细菌分别为ThiobacillusSulfurimonasThermomonas属,其相对丰度分别为14.5%、7.6%和6.0%.  相似文献   

5.
通过连续流实验和批式实验研究了有机物和NO2--N对厌氧氨氧化菌和反硝化菌耦合脱氮特性的影响.在连续流实验中,保证底物NO2--N充足,研究了葡萄糖有机物对厌氧氨氧化颗粒污泥反应器脱氮性能的影响.当进水葡萄糖有机物的COD浓度为100mg/L时,颗粒污泥具有良好的厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮活性,当COD浓度为200mg/L时,颗粒污泥的厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮活性较差.当进水COD浓度分别为100,200mg/L时,反应器中颗粒污泥的厌氧氨氧化NH4+-N去除活性分别为0.096,0.071kg NH4+-N/(kgVSS-d),厌氧氨氧化NO2--N去除活性分别为0.153,0.092kg NO2--N/(kgVSS-d),反硝化NO2--N去除活性分别为0.111,0.212kg NO2--N/(kgVSS-d).在批式实验中,研究了碳源种类和COD/NO2--N比对厌氧氨氧化耦合反硝化颗粒污泥脱氮性能的影响.控制COD/NO2--N比为1~4,以葡萄糖为碳源时,厌氧氨氧化菌在亚硝态的竞争过程中占据优势;以乙酸钠为碳源时,控制COD/NO2--N比为1~4,厌氧氨氧化菌在亚硝态的竞争过程中处于劣势.  相似文献   

6.
为探明在土壤环境有利于氨氧化作用发生的条件下,稻壳生物炭对酸性农田土壤N2O排放的影响,将生物炭分别按质量比0%(对照)、2%、5%和10%与土壤充分混匀,开展为期17d的室内静态土壤培养实验,研究土壤N2O排放速率的日变化以及整个培养期间的N2O累积排放量.同时,测定了培养终态土壤样品的pH值、NH4+-N、NO3--N、NO2--N和溶解性有机碳(DOC)含量,分析稻壳生物炭对土壤N2O排放影响的机理.结果表明,不同稻壳生物炭添加量均显著抑制了酸性农田土壤的N2O排放(P<0.001),且以5%和10%处理的抑制作用最明显;与对照处理相比,2%、5%和10%处理的N2O累积排放量分别减少了87.68%、94.59%和96.90%.培养前后土壤pH值、NH4+-N和NO3--N含量的变化表明,稻壳生物炭显著促进了土壤的硝化作用,尤其是5%和10%处理.线性回归分析表明,土壤N2O排放速率与NO2--N含量显著正相关(P<0.01),且NO2--N含量对N2O排放速率的解释程度为45%.由于稻壳生物炭促进了土壤的硝化作用,使NO2-更易转化为NO3-,减少了NO2-积累,进而减少了通过硝化菌反硝化作用途径产生的N2O.培养结束时,5%和10%处理的DOC含量显著高于对照处理,但培养过程中,稻壳生物炭并未显著促进土壤有机碳矿化.  相似文献   

7.
为揭示高盐废水中电催化还原硝酸盐氮的能力,采用阴极电沉积法成功制备了NF/CNTs/Cu-Pd双金属复合电极.通过SEM-EDS、XRD和XPS表征,证实CuPd纳米颗粒成功沉积在泡沫镍(NF)底板上.研究了电流密度、初始pH值、初始硝酸盐浓度和Cl-浓度等因素对模拟水中NO3--N、TN的去除能力的影响,并用实际高盐废水验证了其可行性.结果表明:没有Cl-存在情况下,NF/CNTs/Cu-Pd可有效去除NO3--N,但TN去除能力一般,NO3--N主要转化为NH4+-N.有Cl-存在作用下,NO3--N、TN得到有效去除.反应最佳条件为:电流密度30mA/cm2,初始pH值7,初始浓度50mg/L,氯离子浓度2.0g/L,此时NO3--N...  相似文献   

8.
采集宁夏引黄灌区排水沟道底泥,开展上覆水土柱培养试验,分别模拟0,5,10,20mg/L 4种外源氮输入梯度和0,100mg/L 2种外源碳输入梯度处理下沟道水质的变化情况.在水力停留培养47d内对上覆水NO3--N、NH4+-N、DOC及反硝化速率进行测定,并计算氮素消纳量以评估底泥反硝化脱氮潜势与阈值.结果表明:上覆水NO3--N浓度随时间延长而降低(P<0.01),且同时段内上覆水NO3--N浓度在外源碳添加较无碳源条件下显著降低(P<0.05),试验末期NO3--N浓度在无碳源和添加碳源条件下分别下降52.1%,93.6%;添加碳源条件下上覆水NO3--N浓度在20d时已稳定至较低水平,而未添加碳源处理NO3--N浓度在试验47d后仍有较大消纳空间;无碳源和添加碳源条件下底泥反硝化氮素消纳量阈值分别为263.7,865.6μmol/L,氮素累积消纳量占培养柱体系内总氮量的比率随外源碳氮的增加而增大(P<0.05),未添加碳源条件下反硝化过程可以消纳培养土柱体系内10.3%~11.4%的氮量,而在添加碳源后提高至17.7%~37.3%本研究可为引黄灌区农业面源污染高效治理提供科学依据.  相似文献   

9.
采用ASBR厌氧氨氧化反应器,在全海水条件下,通过固定进水NH4+-N 110mg/L,逐渐提高进水NO2--N的方式研究了NO2--N对厌氧氨氧化脱氮的影响及抑制动力学和脱氮过程动力学.结果表明:进水NO2--N浓度达到170mg/L时,厌氧氨氧化反应开始受到明显抑制, NH4+-N的去除率下降8.41%;修正的Logistic过程动力学研究结果显示,进水NO2--N低于151.49mg/L会促进厌氧氨氧化反应的进行,进水NO2--N高于170mg/L时开始抑制厌氧氨氧化反应的进行;Luong模型适合描述全海水条件下高浓度NO2--N对厌氧氨氧化脱氮效能的抑制动力学.Luong模型得到的最大基质转化速率(NRRmax)为0.53kg N/(m3·d),出水NO2--N半饱和常数(KS)为0.10mg/L,净生长停止的出水NO2--N浓度(Sm)为338.22mg/L,Luong动力学常数(n)为0.41,相关系数为0.97801.  相似文献   

10.
人类活动背景下,氮(N)沉降持续影响着生态系统的碳循环.氮沉降对土壤有机碳的影响与不同碳组分的差异性响应有关.为探究短期氮沉降背景下土壤有机碳组分变化及其影响因素,基于野外氮添加试验,以刺槐人工林为研究对象,共设置4个氮添加梯度:0(CK)、1.5(N1)、3(N2)和6(N3) g·(m2·a)-1,分别在6月和9月进行取样,测定土壤理化性质、微生物生物量和酶活性.结果表明:(1)外源氮输入降低了土壤pH,促进可溶性有机碳含量的增加,增加了土壤氮素有效性.(2)短期氮添加显著降低了土壤有机碳含量,且有机碳各组分对氮添加响应不同.其中,易氧化有机碳含量显著降低,且在N2处理下达到最低,与对照相比分别降低了54.4%和48.2%,惰性有机碳含量增加,但增加不显著.氮添加降低了土壤碳库活度,提高了土壤碳库的稳定性.土壤碳库活度分别在N3和N2处理下达到最低,与对照相比分别降低了53.3%和52.80%.(3)随机森林模型表明,短期氮添加下土壤微生物生物量化学计量比、微生物生物量碳和AP是驱动土壤有机碳活度变化的关键因子,分别解释了易氧化有机碳和惰...  相似文献   

11.
选取参与碳固定的二磷酸羧化/加氧酶基因(cbbM)、有机碳降解的淀粉酶基因(amylase)和纤维素酶基因(cellulase)作为分子标记,用实时定量PCR方法对温带亚高山华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)林、白杄(Picea meyeri)林、青杄(P.wilsonii)林和油松(Pinus tabulaeformis)林土壤碳循环功能微生物类群丰度的时空动态开展研究.结果显示,总碳(TC)、总氮(TN)、总硫(TS)、有机质(OM)和有机碳(TOC)、pH值、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种森林土壤中都有不同程度的差异,且有显著的季节变化特征.高海拔华北落叶松林土壤TC、TN、TS、C/N、OM和TOC含量最高,而pH值最低.土壤TC、TN、亚硝态氮(NO2--N)含量、蔗糖酶和脲酶活性,与碳循环微生物类群的丰度呈极显著相关.土壤NO3--N含量与有机碳分解和固碳微生物类群的相对丰度显著相关;土壤C/N、NO2--N、pH值、OM、TOC、过氧化氢酶及脲酶活性,与降解易分解碳(labile C)和难分解碳(recalcitrant C)的微生物类群的相对丰度呈极显著相关.植被类型和季节变化共同影响土壤碳循环微生物类群的丰度,而季节变化是主导因素.植被和土壤环境因子通过调控微生物群落碳代谢功能类群的结构,影响森林土壤碳源-汇的平衡.  相似文献   

12.
选取参与碳固定的二磷酸羧化/加氧酶基因(cbbM)、有机碳降解的淀粉酶基因(amylase)和纤维素酶基因(cellulase)作为分子标记,用实时定量PCR方法对温带亚高山华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)林、白杄(Picea meyeri)林、青杄(P.wilsonii)林和油松(Pinus tabulaeformis)林土壤碳循环功能微生物类群丰度的时空动态开展研究.结果显示,总碳(TC)、总氮(TN)、总硫(TS)、有机质(OM)和有机碳(TOC)、pH值、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种森林土壤中都有不同程度的差异,且有显著的季节变化特征.高海拔华北落叶松林土壤TC、TN、TS、C/N、OM和TOC含量最高,而pH值最低.土壤TC、TN、亚硝态氮(NO2--N)含量、蔗糖酶和脲酶活性,与碳循环微生物类群的丰度呈极显著相关.土壤NO3--N含量与有机碳分解和固碳微生物类群的相对丰度显著相关;土壤C/N、NO2--N、pH值、OM、TOC、过氧化氢酶及脲酶活性,与降解易分解碳(labile C)和难分解碳(recalcitrant C)的微生物类群的相对丰度呈极显著相关.植被类型和季节变化共同影响土壤碳循环微生物类群的丰度,而季节变化是主导因素.植被和土壤环境因子通过调控微生物群落碳代谢功能类群的结构,影响森林土壤碳源-汇的平衡.  相似文献   

13.
徐贵达  李冬  刘志诚  陶博  张杰 《中国环境科学》2021,41(11):5133-5141
鉴于厌氧氨氧化工艺进水必须包含NO2--N和NH4+-N两种基质,且只能脱氮,为在此基础上进一步实现除磷,提出辅以短程硝化技术,将除磷、脱氮技术相耦合,即短程硝化反硝化除磷串联厌氧氨氧化工艺.生活污水首先进入短程硝化反硝化除磷单元,主要实现NH4+-N转化为NO2--N并去除COD,其部分出水与生活污水原水相混合再进入厌氧氨氧化单元,同时短程硝化反硝化除磷单元于缺氧条件下反硝化吸磷,待反应结束后两个处理单元的出水混合排放.实验结果表明,控制进水混合比为4.2可保证Anammox单元中C/N和NO2--N/NH4+-N值分别为2和1.5,平均△NO2--N/△NH4+-N=1.41,△NO3--N/△NH4+-N=0.12,Anammox脱氮平均占比为85.2%,反硝化与Anammox反应耦合良好.整个系统稳定运行后出水COD、P、NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度分别为15.2,0.85,0.59,5.56,3.33mg/L,TN去除率为89.4%,通过PNDPR-Anammox耦合新工艺成功实现模拟生活污水的高效处理.  相似文献   

14.
郑照明  李军  马静  杜佳  赵白航 《中国环境科学》2016,36(10):2957-2963
通过批试实验研究了氨氮浓度对SNAD生物膜厌氧氨氧化性能的影响.SNAD生物膜反应器以生活污水为进水.进水NH4+-N和COD浓度平均值分别为70mg/L和180mg/L,出水NH4+-N,NO2--N,NO3--N和COD浓度平均值分别为2mg/L,2mg/L,7mg/L和50mg/L.SNAD生物膜具有良好的厌氧氨氧化活性.初始NH4+-N和NO2--N浓度都为70mg/L时,厌氧氨氧化批试NH4+-N、NO2--N和TIN去除速率分别为0.121kg N/(kg VSS·d),0.180kg N/(kg VSS·d)和0.267kg N/(kg VSS·d).采用Haldane模型可以很好的拟合氨氮浓度对厌氧氨氧化活性的影响.在高FA和低FA工况下氨氮浓度对厌氧氨氧化活性的抑制动力学常数相差不大.M1(FA浓度为0.7~20.4mg/L)和M2(FA浓度为6.3~190.5mg/L)的最大NO2--N理论去除速率rmax分别为0.209kg N/(kg VSS·d)和0.221kg N/(kg VSS·d),氨氮半饱和常数Ks分别为9.5mg/L和6.1mg/L,氨氮自身抑制常数KI分别为422mg/L和597mg/L.氨氮(而不是游离氨)对SNAD生物膜的厌氧氨氧化活性起主要抑制作用.  相似文献   

15.
为探明焦作市大气湿沉降中硝态氮的污染水平,识别其来源及其形成过程,于2020年1月-2021年12月采集了焦作市大气湿沉降样品41个,测定并分析了TN、NH4+-N、NO3--N浓度以及δ15N-NO3-、δ18O-NO3-值.结果表明:(1)TN、NH4+-N、NO3--N浓度范围分别为2.52~13.27、0.11~1.70、1.64~8.31 mg/L,焦作市湿沉降中氮的主要存在形态为NO3--N,占比为52.11%~83.92%.(2)δ18O-NO3-、δ15N-NO3-值的范围分别为54.9‰~93...  相似文献   

16.
针对固相反硝化体系,以聚己内酯复合花生壳(PCL/PS)的固体碳源为基底,耦合以S和Fe O主导的自养反硝化,构建新型多功能碳源,考察其对典型微污染物(Cr(Ⅵ)、Cl O4-、BPA、NPX)与硝酸盐的同步降解效能,探究自养异养共存的反硝化体系内微生物群落特征及微观作用机制.结果表明,PCL/PS异养反硝化体系具有更好的反硝化脱氮和同步去除Cr(Ⅵ)、BPA性能,对NO3--N、Cr(Ⅵ)的去除率分别为94%、92%,对NO3--N、BPA的去除率均可达99%以上;PCL/PS同时耦合Fe O和S的体系反硝化脱氮同步去除Cl O4-、NPX性能良好且稳定,在反硝化率均维持90%的基础上,对NO3--N、Cl O4-的去除率分别达90%、96%,对NO3--N、NPX的去除率分别达9...  相似文献   

17.
氮添加对亚热带森林土壤有机碳氮组分的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为了研究氮添加对森林土壤有机碳氮组分稳定性的影响,选取我国亚热带典型常绿阔叶林(浙江桂天然林和罗浮栲天然林)和针叶林(杉木人工林),开展为期5年的野外模拟氮沉降试验,分别设置对照〔0 kg/(hm2·a),以NH4NO3中的N计,下同〕、低氮〔75 kg/(hm2·a)〕和高氮〔150 kg/(hm2·a)〕3个氮添加水平,用H2SO4分2步酸水解获得LPⅠ(活性有机库Ⅰ)、LPⅡ(活性有机库Ⅱ)和RP(惰性有机库),定量研究土壤活性和惰性有机碳氮组分以及微生物生物量碳氮对氮添加的响应. 结果表明:氮添加仅对w(LPⅡ-C)(LPⅡ-C为活性有机碳Ⅱ)有显著影响,而对其他活性和惰性有机碳氮组分的影响不显著,并且对不同林分的影响存在差异. 与对照处理相比,低氮处理下浙江桂天然林、罗浮栲天然林和杉木人工林土壤w(LPⅡ-C)的增幅分别为15.3%、29.8%、68.8%;高氮处理下杉木人工林土壤w(LPⅠ-C)(LPⅠ-C为活性有机碳Ⅰ)、w(LPⅠ-N)(LPⅠ-N为活性有机氮Ⅰ)和w(RP-C)(RP-C为惰性有机碳)的增幅分别为32.4%、78.6%、28.7%;氮添加使得土壤w(SMB-C)(土壤微生物生物量碳)的增幅为18.1%~202.5%、w(SMB-N)(土壤微生物生物量氮)的增幅为0%~103.6%;在氮添加处理下,除杉木人工林土壤SMB-N/LPⅠ-N〔w(SMB-N)/w(LPⅠ-N)〕是随着氮添加水平的增加而降低外,微生物对其他林分土壤活性有机氮的利用均表现为随着氮添加水平的增加而增加. 研究显示,氮添加对阔叶林和针叶林土壤活性和惰性有机碳氮组分的影响存在差异,但差异不显著,这与它们归还土壤的凋落物性质差异有关,并且凋落物的分解差异也可能是影响土壤不同碳氮组分变化的原因.   相似文献   

18.
采用生物滤池探究部分反硝化(NO3--N还原到NO2--N)工艺应用于城市污水厂深度脱氮的可行性.以实际二级出水为进水,考察滤速、碳氮比(C/N)等影响因素对滤池快速启动及稳定运行的影响,分析了滤池沿程水质变化和系统微生物群落结构.结果表明,控制高滤速和低C/N,3d可实现部分反硝化滤池的快速启动,滤池120d平均亚硝态氮累积率(NTR)为60.3%,最高可达82.1%,成功构建了连续流生物膜部分反硝化工艺.高滤速条件有助提高滤池的NO2--N积累率,C/N对NO2--N积累率的影响较小,C/N为2~4,部分反硝化滤池的NTR维持在62.0%.沿程数据表明底部40cm的滤料层是部分反硝化滤池NO3--N去除和NO2--N累积的主要反应区域.由于采用实际水厂二级出水进行研究,扫描电镜和高通量测序结果表明存在多种具有反硝化功能的微生物,系统的微生物多样性较高.  相似文献   

19.
以厌氧氨氧化颗粒为对象,利用NH4+、NO2-、NO3-和N2O微电极测定了浓度连续分布,并建立微生物原位活性与N2O产生之间的关系.结果表明,NH4+和NO2-同步消耗的厌氧氨氧化活性区分布在颗粒的表层区域(0~1500μm),其中200~400μm活性最高;当NH4+-N浓度为14mg/L(c(NH4+):c(NO2-)=1:1.2)时,NH4+-N和NO2--N最大净体积消耗速率分别为1.19与1.65mg/(cm3·h).反硝化活性主要分布在1500~2500μm的深层区域,当采用...  相似文献   

20.
青海省作为黄河发源区,其境内干支流水质对整个黄河流域和北方地区具有十分重要的战略意义.为深入了解黄河流域(青海段)氮污染特征,采集黄河干流流域、湟水河流域、大通河流域共30个断面不同水期的水样进行监测,系统分析氮时空分布特征,并采用氮氧稳定同位素技术解析了水体中氮的主要来源.结果表明:(1)该区域水体TN浓度在0.33~13.50 mg/L之间,平均值为3.40 mg/L,表现为湟水河流域>大通河流域>黄河干流流域,各形态氮浓度表现为NO3--N>TON>NH4+-N>NO2--N.(2)各流域TN浓度最高均为丰水期,但枯水期和平水期各不相同,氮形态分布也不同,说明氮污染来源可能存在差异.(3)相关性分析显示,TN与TON、NO3--N具有较好的同源性;SIAR模型分析显示,各污染源对NO3--N的贡献率表现为土壤源>凋落物源>...  相似文献   

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